作为人工智能技术的一个重要流派分支（“行为主义”），机器人一直是产业界和学术界研究的重点方向。过去几十年中，以机器手、AGV为代表的工业机器人在汽车、物流等领域已经得到广泛应用，下面是我对“行为主义”学派的一个大致介绍。
不过就我们概念中的“机器人”而言，大家还是更习惯于科幻电影、小说中的“人形机器人”（Humanoid）。从波士顿动力的“机器狗”和Atlas开始，人形机器人开始进入正式的商业视野。
去年，特斯拉也推出了自己的人形机器人——“擎天柱”（Optimus），我也在我的视频号上一直关注这方面的进展：
那么具体而言，人形机器人的制造和开发，有哪些难点或者特点呢？
下面是我的一点小结：
人形机器人的制造，是一个艰巨的工程问题：不仅涉及到编写机器人的程序（大脑），更涉及到如何让它的身体掌握运动的两个基本原则：平衡（明确身体各部位的位置）和动作控制（掌握各部位间移动的关系）。
因此，人形机器人代表了机器人技术的终极目标之一，需要跨越多个学科：运动控制、生物力学、人工智能、机器视觉、感知、学习与认知发展，以及行为研究等。
1、骨骼结构
人形机器人需要坚固的骨骼结构和驱动器，能够承受数百公斤的重物，同时移动精度控制在0.1毫米以内。这相当于一名举重运动员既能举起270公斤的重物，把7公斤的铅球投出16米，又能用同一只手穿针引线、系鞋带或者弹钢琴。
为实现这样的人形机器人，执行器（actuator）必须捕捉到这种动态活动范围，可以采用的方式包括电磁（旋转和线性）执行器、液压/气动活塞、人工液压肌肉或人工电动肌肉等。
2、面部表情
人形机器人的一个特点，是“像人”。要实现说话和适当的面部表情，我们需要面部精密制动器，能够移动得足够”远“，产生正确的面部动作，并且移动得足够快，足够准确，才能让这些动作看起来逼真。伺服系统体积庞大，难以安装，因此需要人造电肌肉作为最佳解决方案。
3、重量与功率比
为机器人配置功能强大的执行器需要大量能量。为了获得足够的动力，我们需要增加更多重量，但这最终可能导致机器人不堪重负。我们需要更轻、更强的驱动器，以及一种能够让人形机器人运行一整天（10 小时）并能快速充电的能源。
锂离子电池体积大、重量重、充电时间长。也不能使用化石燃料，因为这会噪音大、耗能高。另一种选择是使用氢燃料电池，但是价格昂贵。目前看来，甲醇燃料电池是一种不错的选项。
下面是一个机器人因为没电而“累倒”的知名视频：
3、AI 与运动规划
这是机器人领域最复杂的问题。人形机器人需要整合传感器输入，创建环境模型，并确定目标（其实有点类似于扫地机器人的工作流程，但是人形机器人面临的现实环境要远远比室内复杂得多）。它还要决定怎么实现这些目标，规划运动方式，并判断和周围的人、物体互动的方式。在做好决策之后，机器人会向电机控制器发送命令，确定怎么移动执行器和驱动四肢。
4、AI 与互动
人形机器人还必须能听懂口头指令，与人交谈、互动。这方面，随着ChatGPT这样的大语言模型的推出，这几年有了长足的进步。
综合而言，在仿生设计、稳定性和自主控制、崎岖地形的自适应行走和自然步态、避免跌倒的稳健控制、自适应行为、机器人学习能力、实时视觉识别和理解、多机器人协作、人 - 机器人协调、人类心理等等方面，人形机器人需要进行大量的研究和发展。尽管研究人员在某些领域取得了巨大进展，但仍有很长的路要走。
